Contexte géologique
Le séisme est associé à la zone sismique de Charlevoix, aussi appelée zone de Charlevoix-Kamouraska. C'est la région la plus active sur le plan sismique dans l'est du Canada. Elle s'étend de part et d'autre de l'estuaire du Saint-Laurent, entre la côte de Charlevoix, dans la région administrative de la Capitale-Nationale, et la rive sud, vers Kamouraska et Rivière-Ouelle, dans le Bas-Saint-Laurent.
L'activité sismique de ce secteur s'explique par la rencontre de deux structures géologiques anciennes :
- les failles du rift du Saint-Laurent, héritées de l'ouverture de l'océan Iapetus à la fin du Précambrien et au début du Paléozoïque. Ces failles longent le fleuve à la limite entre le Bouclier canadien et les basses terres ;
- l'astroblème de Charlevoix, une structure d'impact météoritique d'environ 54 km de diamètre. Elle a été formée il y a plusieurs centaines de millions d'années et a fracturé la croûte en profondeur.
Les contraintes actuelles de la croûte nord-américaine réactivent ces zones de faiblesse. Il en résulte de nombreux petits séismes et, à intervalles irréguliers, des événements de forte magnitude. La région se trouve à l'intérieur de la plaque nord-américaine, loin de toute limite de plaques. Le séisme de 1663 est donc un exemple de séisme intraplaque.
Déroulement et secousses
Le tremblement de terre a frappé le 5 février 1663, vers 17 h 30, heure locale. À cette époque, la colonie comptait quelques milliers d'habitants, établis surtout le long du Saint-Laurent.
Les secousses ont été ressenties dans plusieurs établissements de la Nouvelle-France, notamment à Québec, à Trois-Rivières et à Montréal. Elles l'ont aussi été au-delà de la colonie, en Nouvelle-Angleterre et en Nouvelle-Néerlande. Ce territoire très étendu témoigne de la puissance de l'événement. Les récits mentionnent une série de répliques ressenties au cours des semaines et des mois qui ont suivi.
Les sources historiques recensées par Ressources naturelles Canada rapportent des dommages surtout aux cheminées et à des structures semblables. Aucune perte de vie n'est signalée. Ce bilan modeste s'explique en partie par la faible densité de population et par la légèreté des constructions de l'époque.
L'immensité du territoire et la rareté des témoignages écrits limitent la précision des estimations d'intensité. La répartition des effets ressentis ne peut être établie qu'à partir d'un nombre restreint de localités.
Effets géomorphologiques
Le séisme est surtout connu pour ses effets sur le relief. Les secousses ont déclenché de vastes glissements de terrain, tant sur la terre ferme que sous l'eau, dans les dépôts meubles qui tapissent la vallée du Saint-Laurent.
Ces dépôts sont en grande partie des argiles marines laissées par la mer de Champlain et par la mer de Goldthwait après la dernière glaciation. Ils sont particulièrement sensibles aux vibrations. Les études géologiques relèvent des traces de mouvements de masse et des dépôts sédimentaires associés au séisme le long du fleuve et de certains affluents.
Dans Charlevoix, des témoignages écrits datés de 1666 et de 1688 décrivent des modifications du terrain près de la rivière du Gouffre, qui se jette dans le Saint-Laurent à Baie-Saint-Paul. Les chercheurs comparent ces observations historiques aux données géologiques actuelles afin de reconstituer les mouvements de terrain.
La toponymie conserve aussi la mémoire de l'événement. Le nom de la municipalité des Éboulements, dans Charlevoix, est traditionnellement rattaché aux glissements survenus lors de ce séisme.
Les analyses récentes invitent toutefois à la prudence. Une partie des effets décrits pourrait résulter de glissements déclenchés à distance par les secousses, plutôt que d'indiquer la position exacte du foyer sismique.
Témoignages historiques
Aucun instrument de mesure n'existait en 1663. La connaissance du séisme repose donc entièrement sur des sources écrites contemporaines ou légèrement postérieures. Les principales proviennent des milieux religieux de la colonie :
- les Relations des Jésuites, qui consacrent un récit détaillé au tremblement de terre et à ses répliques ;
- la correspondance de Marie de l'Incarnation, supérieure des Ursulines de Québec, qui décrit les secousses et leurs effets sur les habitants ;
- divers écrits postérieurs, dont les témoignages de 1666 et de 1688 sur les changements observés dans le secteur de la rivière du Gouffre.
Ces textes mêlent observations précises et interprétations religieuses, propres à l'époque. Leur exploitation scientifique exige un travail critique : il faut distinguer les faits observés directement des récits rapportés, situer les lieux mentionnés et évaluer l'intensité des effets décrits.
Ressources naturelles Canada et la Commission géologique du Canada ont publié des compilations de ces témoignages. Ces travaux portent à la fois sur l'information macrosismique, c'est-à-dire les effets ressentis, et sur les glissements de terrain associés.
Magnitude et épicentre
La magnitude et la position de l'épicentre restent incertaines, faute de mesures instrumentales et de témoignages nombreux.
| Paramètre | Estimation |
|---|---|
| Date | 5 février 1663 |
| Heure locale | vers 17 h 30 |
| Magnitude retenue au catalogue canadien | 7,0 (magnitude de moment) |
| Autres estimations récentes | environ 7,5 |
| Épicentre probable | zone sismique de Charlevoix |
L'épicentre est généralement situé dans le secteur du Saint-Laurent compris entre La Malbaie, sur la rive nord, et l'embouchure de la rivière Ouelle, sur la rive sud. Les documents disponibles ne permettent toutefois pas d'en fixer la position avec précision.
Les estimations de magnitude reposent sur l'étendue de la zone où le séisme a été ressenti et sur l'ampleur des effets observés. Elles tiennent compte aussi des glissements de terrain repérés dans les archives sédimentaires. Les écarts entre les valeurs proposées reflètent les incertitudes propres à l'étude des séismes préinstrumentaux.
Portée scientifique et aléa sismique
Le séisme de 1663 est une référence pour l'évaluation de l'aléa sismique dans l'est du Canada. Il montre que la zone de Charlevoix peut produire des séismes de magnitude 7 ou plus, susceptibles de toucher un vaste territoire, dont les régions de Québec et de Montréal.
La région a connu d'autres séismes importants depuis, notamment celui du 28 février 1925, d'une magnitude estimée à 6,2. Elle fait aujourd'hui l'objet d'une surveillance constante par le Réseau national sismologique du Canada, exploité par Ressources naturelles Canada.
Les chercheurs continuent d'étudier l'événement de 1663 pour plusieurs raisons :
- mieux connaître la fréquence des grands séismes dans la vallée du Saint-Laurent ;
- préciser la relation entre secousses et glissements de terrain dans les argiles sensibles ;
- alimenter les cartes d'aléa sismique utilisées pour le Code national du bâtiment du Canada et pour la conception des infrastructures.
Les travaux combinent l'analyse critique des sources historiques, la cartographie des dépôts de glissement sur terre et au fond du Saint-Laurent, ainsi que la modélisation des mouvements du sol.